Piasecki se adjudica un contrato para analizar la viabilidad de los eVTOL propulsados por pila de hidrógeno

La compañía estadounidense Piasecki Aircraft Corporation (PiAC), especializada en el desarrollo de helicópteros y sistemas aéreos no tripulados, se ha adjudicado un contrato de tipo SBIR (Small Business Innovation Research) del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), destinado a evaluar la viabilidad de los eVTOL propulsados por pila de hidrógeno en el ámbito de las operaciones comerciales de movilidad aérea urbana (UAM).

Para cumplir con los requisitos planteados por el SBIR, la firma aeronáutica tendrá que realizar un análisis técnico-económico (TEA), crear diseños conceptuales y desarrollar y probar a escala una aeronave alimentada por este tipo de combustible. Además, durante la primera etapa del estudio, Piasecki se centrará en comparar el rendimiento de las tecnologías de hidrógeno con los motores de combustión interna y los acumuladores eléctricos de gran capacidad, con el objetivo de determinar métricas clave, así como el potencial de reducción de gases de efecto invernadero (GEI), el coste total de mantenimiento de las plataformas y el nivel de madurez de los sistemas.

Reducción de emisiones nocivas

La investigación inicial realizada por Piasecki en el marco de este proyecto proporcionó una comparación detallada entre los niveles de contaminación de un motor clásico de combustión, montado en un Robinson R44, y tres propulsores de hidrógeno, alimentados por pila de combustible de hidrógeno gaseoso, pila de combustible de hidrógeno líquido y baterías. Utilizando la Herramienta Heurística Tecnoeconómica de Energía y Carbono para Tecnologías en Etapa Inicial (Techtest) del Departamento de Energía, el estudio demostró que los sistemas de hidrógeno emiten “emisiones GEI insignificantes durante su uso” y, además, “reducen los niveles de gases de efecto invernadero en 1.3000 toneladas cada 5 años” con respecto a los motores alimentados por combustibles fósiles.

Según Piasecki, “la eficiencia operativa es fundamental para la movilidad aérea urbana, donde la capacidad de soportar altas tasas de utilización en las distancias requeridas de la misión sin repostar combustible, pueden mejorar significativamente la oferta de servicios y la viabilidad económica”. Por ello, a través del estudio, la firma ha determinado que la variante de pila de combustible de hidrógeno líquido es la que ofrece el mayor rendimiento en tres aspectos clave para este sector: autonomía superior, muy similar a la que proporcionan los motores convencionales, de aproximadamente 270 millas náuticas (500 kilómetros); menor reabastecimiento de combustible, gracias a la alta potencia específica de la membrana de intercambio de protones de alta temperatura (Htpem) y la densidad energética del elemento químico, que permiten realizar hasta 5 vuelos completos de 50 millas náuticas (90 kilómetros) antes de tener que pasar por la estación de reabastecimiento; y los costes operativos reducidos, que permiten la recuperación del coste de adquisición adicional marginal en un período de entre 1 y 4 años.

Potencial tecnológico para los futuros aerotaxis

Para el presidente y director ejecutivo de Piasecki Aircraft, John Piasecki, “la solicitud del Departamento de Energía para llevar a cabo este estudio innovador subraya la necesidad urgente de soluciones de movilidad vertical asequibles y con cero emisiones de carbono, que reduzcan la congestión del tráfico en áreas urbanas y la contaminación producida por los gases de efecto invernadero vehiculares”.

Los resultados de las primeras etapas de la investigación “refuerzan el potencial de las pilas de combustible de hidrógeno para alterar el mercado de sustitución de helicópteros ligero, valorado en 40.000 millones de dólares, así como para contribuir al crecimiento del mercado emergente de los taxis aéreos”. El director de la firma aseguró también que la misión que persigue el grupo es “desarrollar soluciones innovadoras y sostenibles para la industria de la aviación, al mismo tiempo que demuestra las capacidades del hidrógeno como impulsor de la movilidad aérea urbana”.

Desarrollo de las tecnologías de hidrógeno

Estados Unidos trabaja activamente en el desarrollo de infraestructuras de hidrógeno, que serán clave para garantizar la seguridad energética a largo plazo en el país y para abandonar los combustibles fósiles. En octubre de 2023, el presidente del Gobierno, Joe Biden, anunció una inversión de 7 mil millones de dólares para impulsar los primeros centros de hidrógeno limpio a nivel nacional y promover el desarrollo de una red alimentada por este combustible, que proporcionará energía limpia y renovable a hogares, empresas e infraestructuras de transporte.

En este contexto, Piasecki ha anunciado recientemente la obtención de un contrato Stratfi de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF), valorado en 37 millones de dólares y cuyo objeto es acelerar el desarrollo de un sistema de propulsión de pila de combustible hidrógeno, equipado con tecnología Htpem, para el helicóptero compuesto de rotor lento PA-890, que será “el primer helicóptero comercial del mundo de cero emisiones”. Por otro lado, junto con la compañía ZeroAvia, la firma desarrollará y probará celdas creadas alrededor de esta tecnología para aplicaciones VTOL, incluido un demostrador de vuelo Haxel y un banco de pruebas de propulsores a 660kW para el PA-890.